缓冲溶液的配制

分析化学实验Ⅱ郭红pH=7缓冲溶液的配制及组分含量的测定•一、原理•1．pH=7缓冲溶液的配制•根据缓冲溶液酸度计算公式：•缓冲pH主要决定于pKa，同时与共轭酸碱对浓度比有关,对于某一种缓冲液pKa一定，pH随共轭酸碱对浓度比(缓冲比)而变。配制一定pH的溶液时：cpH=pKa+lgc共轭碱共轭酸•（1）选择合适的缓冲对：原则一是所选缓冲对弱酸的pKa尽量接近于所需pH，并尽量在缓冲对的缓冲范围内（pH=pKa±1）。二是所选缓冲对不能与溶液中主要物质发生作用。（2）缓冲溶液的总浓度要适当，一般0.1-0.5mol·L-1之间（3）计算所需缓冲对的量，为方便计算和配制，常用相同浓度的共轭酸、碱溶液，分别取不同体积混合即可。•（4）校正。实际pH值与计算pH值常有出入，用pH计或精密pH试•纸校正。•配制配制一定pH=7的缓冲溶液，可选用NaH2PO4—Na2HPO4作为缓冲对，（∵H3PO4的pKa2=7.21)7,pH若则2424lg7.07.210.21cHPOcHPO24240.62cHPOcHPO•若配制1000mLpH=7的缓冲溶液，需Na2HPO4·12H2O和NaH2PO4·2H2O各多少克？•MNa2HPO4·12H2O=358.14g/mol;MNaH2PO4·2H2O=156.01g/mol•若配制1000mLpH=7的缓冲溶液:242242NaHPO2HO=0.11.0156.01=15.6gNaHPO12HO=0.061.0358.14=26.6g需需2．缓冲溶液组分浓度的测定•缓冲溶液组分浓度的测定可采用双指示剂法进行。•在NaH2PO4—Na2HPO4的混合液中，先加入酚酞（或百里酚酞）作指示剂，用NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色，此时溶液中NaH2PO4被滴至Na2HPO4。•反应如下：NaOH+NaH2PO4=Na2HPO4+H2OpH≈9.78滴定体积为V1mL•再加入甲基橙指示剂，继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。此时溶液中Na2HPO4被中和成NaH2PO4。反应如下：•Na2HPO4+HCl=NaCl+NaH2PO4pH≈4.66滴定体积为V2mLNaH2PO4Na2HPO4酚酞V1NaOH酚酞变色，加入甲基橙Na2HPO4Na2HPO4NaH2PO4NaH2PO4V2HCl甲基橙变色滴定示意图242424241000(/)1000()1000(/)1000NaHPONaOHNaOHNaHPONaHPOHClHClNaOHNaOHNaHPOMCVPgLVMCVCVPgLV试液试液•..\教案\设计实验\pH=7缓冲溶液的配制及测定(NaHPO4_Na2HPO4测定).doc•..\..\04结果统计\缓冲溶液配制及测定.xlspH=12缓冲溶液的配制及组分含量的测定•一、原理•1．pH=12缓冲溶液的配制根据缓冲溶液酸度计算公式：•缓冲pH主要决定于pKa，同时与共轭酸碱对浓度比有关,对于某一种缓冲液pKa一定，pH随共轭酸碱对浓度•比(缓冲比)而变。配制一定pH的溶液时：cpH=pKa+lgc共轭碱共轭酸•（1）选择合适的缓冲对：原则一是所选缓冲对弱酸的pKa尽量接近于所需pH，并尽量在缓冲对的缓冲范围内（pH=pKa±1）。二是所选缓冲对不能与溶液中主要物质发生作用。（2）缓冲溶液的总浓度要适当，一般0.1-0.5mol·L-1之间（3）计算所需缓冲对的量，为方便计算和配制，常用相同浓度的共轭酸、碱溶液，分别取不同体积混合即可。•（4）校正。实际pH值与计算pH值常有出入，用pH计或精密pH试•纸校正。•配制配制一定pH=12的缓冲溶液，可选用Na3PO4—Na2HPO4作为缓冲对，•（∵H3PO4的pKa3=12.32)3424lgKacPOpHPcHPO12,pH若则3424lg1212.320.32cPOcHPO34240.48cPOcHPO•若配制1000mLpH=12的缓冲溶液，需Na3PO4和Na2HPO4·12H2O各多少克？•MNa2HPO4·12H2O=358.14g/mol;•MNa3PO4=163.94g/mol•设：2131440.1,0.048cHPOmolLcPOmolL则配制1000mLpH=12的缓冲溶液，34242NaPO=0.0481163.94=7.9gNaHPO12HO=0.11358.14=35.8g需需•或用NaOH和Na2HPO4·12H2O配制，则：•只要NaOH不过量溶液中就存在PO43-—HPO42-同时当•由于Na3PO4是由NaOH与Na2HPO4·12H2O作用而产生即：•故需Na2HPO4·12H2O总量为：•0.1+0.048=0.1048mol2131440.1,0.048cHPOmolLcPOmolL则24342NaOHNaHPONaPOHO242NaOH=0.0481.040=1.9gNaHPO12HO=0.10481.0358.14=37.5g需需2．缓冲溶液组分浓度的测定•缓冲溶液组分浓度的测定可采用双指示剂法进行。•在Na3PO4—Na2HPO4的混合液中，先加入酚酞（或百里酚酞）作指示剂，用HCl标准溶液滴定至溶液由红色变微红色或无色，此时溶液中Na3PO4被滴至Na2HPO4。•反应如下：•HCl+Na3PO4=Na2HPO4+NaCl•pH≈9.78滴定体积为V1mL•再加入甲基橙指示剂，继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。此时溶液中Na2HPO4被中和成NaH2PO4。•反应如下：•Na2HPO4+HCl=NaCl+NaH2PO4•pH≈4.66滴定体积为V2mL滴定示意图：•Na3PO4Na2HPO4Na2HPO4Na2HPO4NaH2PO4NaH2PO4加入酚酞酚酞变色，加入甲基橙甲基橙变色V1HClV2HCl•..\..\04结果统计\缓冲溶液配制及测定.xls•V2＞V13432414212421000(/)10002()1000(/)1000NaPOHClHClNaPONaHPOHClHClHClNaHPOMCVPgLVMCVVPgLV试液试液若加入NaOH过量，则缓冲溶液组分为：NaOH和Na3PO4滴定示意图：•NaOHNa3PO4NaClNa2HPO4NaClNaH2PO4加入酚酞酚酞变色，加入甲基橙甲基橙变色V1HClV2HClNaOH12Na3PO4234()10001000220001000HClNaOHHClNaPOMCVVPVMCVPV试液试液MNa3PO4=163.94MNaOH=40.01操作问题•1.数据的记录:称量记录用纸片或草搞纸;•2.配制HCl标准液在容量瓶中稀释.•3.称量试剂未用容器.直接将样品称在纸片上.•4.锥形瓶溶解试剂(邻苯二甲酸氢钾)用同一支玻棒混搅.•训练•1.配制0.5%的淀粉溶液,怎样防腐?•2.配制0.2%酚酞溶液.•3.配制I2溶液?•4.铬黑T指示剂(固体).